La famille élargie des robots : dans les canalisations, sur les parois, sous l'eau et depuis l'orbite

En inspection des canalisations d'assainissement, les robots caméra rampants autopropulsés et filoguidés sont depuis longtemps l'outil de base. Descendus par un regard, ils avancent dans la canalisation au bout d'un câble et filment l'intérieur, repérant fissures, joints déboîtés, intrusions de racines et corrosion. Les modèles plus récents ajoutent un profilage laser ou sonar pour mesurer la forme de la canalisation.

Dans les pipelines, des dispositifs appelés pistons racleurs (pigs) circulent à l'intérieur avec le flux du produit. Conçus à l'origine pour le nettoyage, les racleurs instrumentés (outils d'inspection en ligne) emportent des capteurs à fuite de flux magnétique (MFL) ou à ultrasons pour détecter pertes d'épaisseur et fissures sur des dizaines de kilomètres.

Les robots grimpeurs adhèrent à l'acier par des aimants ou au béton par ventouses ou dépression, et se déplacent sur la paroi. Contrairement à un drone en stationnaire, ils restent fermement plaqués contre la surface en se déplaçant, ce qui les rend efficaces pour balayer (cartographier) l'épaisseur par ultrasons sur des zones entières.

• Crawlers magnétiques : robes de réservoirs de stockage, coques de navires, cheminées en acier et parois tubulaires de chaudières.
• Ventouse / pression négative : murs en béton, parements de barrages, façades de bâtiments.
• Sur câble ou nacelle : suspendus depuis le haut pour scanner les hautes façades.
• Combinés avec des drones : un drone relève l'ensemble de l'actif et cible les zones suspectes, puis un crawler les mesure de près. Il existe aussi des essais de drones transportant des crawlers jusqu'au mur.

Les prises d'eau et parements immergés des barrages, les murs de quai des ports et les coques de navires se trouvent sous l'eau. Les examiner était autrefois le travail des plongeurs. De plus en plus, des ROV (véhicules téléopérés) plongent au bout d'un câble et inspectent avec caméras et sonars.

Une répartition courante : les drones au-dessus de la ligne de flottaison, les ROV en dessous, et les navires de surface sans équipage (USV) à la surface. Voir aussi eau, embruns et humidité.

Dans les installations industrielles et les postes électriques, des opérateurs parcourent chaque jour des itinéraires fixes pour relever des indicateurs, écouter, et vérifier odeurs et chaleur. Des exemples apparaissent de robots à pattes (p. ex. Boston Dynamics Spot, ANYbotics ANYmal) et de robots à roues prenant en charge ces rondes de routine. Leur force : monter escaliers et marches et emprunter les mêmes passages que les personnes.

• Points forts : lecture des manomètres analogiques, thermographie, bruits anormaux, détection de fuites de gaz, prise de vue à poste fixe.
• Face aux drones : pas de vol, donc de longues durées de fonctionnement et une bonne aptitude aux passerelles intérieures étroites ; médiocre en hauteur.
• Protection contre les explosions : l'utilisation en atmosphères explosives exige des versions antidéflagrantes certifiées.
• Combinaisons : robots marcheurs au sol, drones pour les racks de tuyauterie et les sommets de tours.

Un cadre commun comme ROS 2 est généralement ce qui relie robots terrestres et drones en un seul système de surveillance. Relier perception, cadrage et surveillance du vol avec ROS 2 (Airffic Aerial) est écrit pour la prise de vues, mais les idées d'intégration s'appliquent à l'inspection.

L'inspecteur le plus lointain est le satellite. Les satellites optiques photographient de vastes zones, et le radar à synthèse d'ouverture (SAR) observe le sol quels que soient les nuages ou l'obscurité. Le SAR interférométrique (InSAR), qui compare des images SAR répétées, peut parfois détecter des déplacements lents, du millimètre au centimètre, du sol et des ouvrages sur de vastes zones.

Choisissez selon trois questions : où se trouve l'ouvrage (air, eau, canalisation, paroi, sol), quoi mesurer (aspect, forme, épaisseur, déplacement), et quelle surface, à quelle fréquence.

L'inspection s'oriente vers plusieurs types de robots se partageant le travail sur un même ouvrage. Ce qui compte alors, ce ne sont pas les types de robots, mais le fait que les données se rejoignent dans un même registre. Ce n'est que lorsque les photos de drone, les épaisseurs du robot rampant, le sonar du ROV et les déplacements satellitaires se superposent sur les mêmes identifiants d'éléments et coordonnées que l'image complète d'un ouvrage apparaît.

• Coordonnées communes et identifiants d'éléments : stockez les données de chaque robot à la même « adresse ».
• Passages de relais : acheminez automatiquement les points suspects trouvés par les drones vers les crawlers ou les personnes.
• Coordination des déplacements : quand plusieurs robots et personnes travaillent sur un même site, partagez qui est où (opérations à distance et BVLOS).
• Connaître les limites : aucun robot ne fait tout. Au final, ce sont encore les personnes qui vérifient et décident.